DE2327859C3 - Elektrische Luftheizungs-Anlage - Google Patents

Description

Zur Klimatisierung der Abteile von Reisezugwagen wird vielfach eine elektrische Grundheizung in einem Hauptluftkanal für den gesamten Wagen kombinier! mit elektrischen Nachheizungen in abgezweigten Luftkanälen, die in die einzelnen Abteile münden. Die Energie sowohl für die Grundheizung als auch für die Nachheizungen wird vorzugsweise aus einer durch den Zug durchgehenden Hauptheizleitung mit !000 oder 1500 Volt entnommen, die über den Stromabnehmerbügel der Lokomotive an das Fahrleitungsnetz — bei Wechselspannungen über einen Transformator — angeschlossen ist. Die Grundheizung wird durch Zu- und Abschalten von Heizkörpern in dem Hauptluftkanal eingestellt. Unter Umständen kann auch kühle Luft durch den Hauptluftkanal geschickt werden.

Die Nachheizung für jedes einze'ne Abteil wurde bisher dadurch geregelt, daß in dem betreffenden abgezweigten Luftkanal ein Heizstab unter dem Einfluß eines in dem Abteil befindlichen Thermostaten zu- und abgeschaltet wurde. Das geschah mit Hilfe von Schützen, die für die Spannung in der Hauptheizleitung, also von 1000 oder 15000 Volt ausgelegt waren. Das ist einmal deswegen nachteilig, weil diese Schütze wegen des häufigen Schaltens unter der hohen Spannung einem starken Verschleiß unterworfen waren. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß diese Schütze aus Gründen der Sicherheit und der Wartung nicht in der Nähe der Heizstäbe angeordnet werden konnten, sondern in einem Behälter auf der Unterseite des Wagens untergebracht werden mußten. Das ergab einen großen Aufwand für die Leitungen, da diese von den Heizstäben, die sich in den abgezweigten Luftkanälen nahe den Ausblasöffnungen in den Abteilen befinden, bis zu den tief angeordneten Schützen geführt werden mußten.

Demgegenüber liegt der in den Ansprüchen gekennzeichneten Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Regelung der Nachheizungen für eine elektrische Luftheizungsanlage, insbesondere für einen Reisezugwagen, mit möglichst geringem Kostenaufwand zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfinilungsgemäß mit den im Anspruch 1 gekennzeichneten Maßnahmen gelöst.

Die Erfindung bringt den Fortschritt, daß Schütze für eine niedrige Spannung und eine geringe Schaltleitung mit kurzen AnschluBleitungen verwendet werden können. Außerdem ergibt s.ich der Vorteil, daß die in den im Anspruch 1 erwähnten Transduktoren auftretende-Verlustwärme für die Nachheizungen nutzbar gemacht wird.

Aus der USA-Patentschrift 23 98 673 ist an sich eine elekirische Luftheizungsanlage bekannt mit drei innerhalb eines Luftkanals parallel zueinander angeordneten Widerslandskörpern, die in Reihe zu zwei Transduktoren an ein Wechselspannungsnetz gelegt sind. Doch dienen diese Transduktoren nicht dazu, die elektrische Heizung so zu regeln, daß eine bestimmte Lufttemperatur eingehalten wird. Vielmehr handelt es sich nur um eine Sicherheitsnahme zur Vermeidung eines Durchbrennens der Widerstandskörper. Zu diesem Zweck wird die Magnetisierung der Transduktoren in Abhängigkeit von der Temperatur des einen Widerstandskörper eingestellt, welche durch ein Thermoelement gemessen wird. Im übrigen befinden sich die Transduktoren dieser Luftheizungs-Anlage außerhalb des Luftkanals.

Die Zeichnung ist ein Schaltbild einer ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes bildenden elektrischen Luftheizungsanlage lür einen Reisezugwagen.

Drei Abteile I, II, III des Reisezugwagens sind schematisch durch eine Umrandung mit strichpunktierten Linien angedeutet. In jedes dieser Abteile mündet ein Luftkanal 1 2, 3, der von einem sich durch den Wagen erstreckenden Hauptluftkanal 4 abgezweigt ist. Durch den Hauptluftkanal 4 wird mittels eines nicht dargestellten Gebläses Luft getrieben, von der Teilströme in die Luftkanäle 1, 2, 3 abgezweigt werden, wobei die Stärke dieser Ströme durch Klappen od. dgl. eingestellt werden kann. In dem Hauptluftkanal 4 wird die Luft vor der Abzweigung in die Luftkanäle 1, 2, 3 einer Grundheizung unterworfen. Hierzu dienen Widerstandskörper, von denen einer schematisch angedeutet und mit 5 bezeichnet ist. Er ist einerseits durch eine Leitung 6 an die Hauptheizleitung 7 angeschlossen, die durch den ganzen Zug hindurchläuft und über einen Transformator und den Stromabnehmerbügel der Lokomotive an das Fahrleitungsnetz angeschlossen ist. An der Haupiheizleitung 7 liegt beispielsweise eine Wechselspannung von 1000 oder 1500 Volt, wobei eine Frcquenz von 16 2/3 oder 50 Hz angewendet wird. Andererseits ist der Widerstandskörper 5 über die Räder des Reisezugwagens an die Erde 8 angeschlossen. In der Leitung 6 befindet sich ein Schütz 9 zum Ein- und Ausschalten des Widerstandskörpers 5. Es können auch mehrere Schütze zum Einstellen verschiedener Stufen von Widerstandskörpern entsprechend unterschiedlichen Stärken der Grundheizung vorgesehen werden.

In jedem der in die Abteile I, II. III mündenden Luftkanäle 1, 2, 3, befindet sich für die Nachheizung ein Widerstandskörper 10 in Form eines Heizungsstabes. Die Heizungsstäbe 10 sind einerseits über Drosselspulen 11 von Transduktoren an die Hauptheizleitung 7 und andererseits an die Erde 8 angeschlossen. Die Magnetisierungswicklungen 12 der Transduktoren werden ebenfalls aus der Hauptheizleitung 7 gespeist. Das geschieht über einen Transformator, dessen Primärwicklung 14 zwischen der Hauptheizleitung 7 und der Erde 8 liegt und der eine Sekundärwicklung 15 hat, an deren Ausgangsleitungen 17 die Gleichrichter 13 über Schütze 18 angeschlossen sind. Die Schütze 18 stehen unter dem Einfluß von Thermostaten 19 in den Abteilen I, II, III.
Je nach der gewünschten Raumtemperatur, die an

dem Thermostaten 19 eines Abteils I, Il oder III eingestellt ist. wird der betreffende Gleichrichter zu- und abgeschaltet, derart, daß wechselweise durch die Magnetisierungswicklungen 12 Strom fließt oder nicht. Jedesmal wenn die Erregung des Transduktor; abgeschaltet wird, sperrt dieser den Strom für den Heizungsstab 10. Auf diese Weise wird der Effektivwert des durch den Heizungsstab 10 fließenden Stromes so geregelt, daß die für das betreffende Abteil am Thermostaten 19 eingestellte Raumtemperatur eingehalten wird. Da die Schütze 18 nur für die geringe Spannung an der Sekundärwicklung 15 und für verhältnismäßig kleine Schalt-Leistungen ausgelegt sind, ergibt sich ein verhältnismäßig geringer Verschleiß und ist es möglich, die Schütze 18 in der Nähe der Luftkanäle 1 anzuordnen, so daß an Leitungen gespart wird. Die Verluslwärme. die bei Erregung der Transduktoren infolge des ohm'schen Widerstandes der Drosselspulen 11 und der Magneiisierungswicklungen 12 auftritt, wird für die Nachheizung zusätzlich zu der Wärmeabgabe der Heizungsstäbe 10 nutzbar gemacht, was eine Erhöhung der Wirtschaftlichkeit ergibt.

Der Transformator hat eine weitere Sekundärwicklung 20, an welche ein Ladegerät 21 für eine Batterie angeschlossen ist.

Wenn das Fahrleitungsnetz Gleichspannung aufweist, wird der Transformator 14, 15, 20 über einen Wechselrichter betrieben. Es ist auch möglich, daß die Luft in dem Hauptluftkanai 4 nicht erwärmt, sondern gekühlt wird. Dann hat man es für jedes der Abteile I. II. Ill in der Hand, den abgezweigten Luftstrom entsprechend einer am Thermostaten 19 eingestellten Raumtemperatur zu erwärmen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Elektrische Luftheizungsanlage, insbesondere für einen Reisezugwagen, mit einem eine Grundheizung aufweisenden Hauptluftkanal und mit von diesem abgezweigten Luftkanälen, in denen sich zur Nachheizung Widerstandskörper befinden, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der abgezweigten Luftkanäle (1, 2, 3) in Reihe mit den Widerstandskörpern (10) Transduktorer. (11. 12) untergebracht sind, deren Magnetisierungs-Ströme nach Maßgabe der Regelung der Nachheizung beeinflußt werden.

2. Elektrische Luftheizungsanlage nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetisicrungs-Ströme für die Transduktoren (Ii, 12) in Abhängigkeit von Thermostaten (39) ein- und ausgeschalte» werden.